Ihmiset ovat jo melkein 200 vuoden ajan seuranneet suurta punaista pistettä (GRS) Jupiterilla ja miettineet, mikä sen takana on. NASA: n Juno-tehtävän ansiosta olemme parantuneet paremmin ja paremmin. JunoCamin uudet kuvat paljastavat joitain aurinkokunnan pisimmän myrskyn syvällisemmistä yksityiskohdista.
JunoCam on NASA: n Juno-tehtävässä Jupiteriin näkyvä valo-instrumentti. Se ei ole osa Juno-avaruusaluksen ensisijaista tieteellistä hyötykuormaa. Se sisällytettiin tehtävään vain kiinnittää ja innostaa meitä, eikä se ole pettynyt. Mutta kuten käy ilmi, JunoCamin korkearesoluutioisilla kuvilla on tieteellinen tarkoitus.
Uudessa Agustín Sánchez-Lavegan (Baskimaan yliopisto, Espanja) johtamassa tutkimuksessa on käytetty JunoCamin yksityiskohtaisia kuvia tarkemmin tutkimaan GRS: n muodostavien pilvien morfologiaa. Tähän asti suurin osa siitä, mitä me tiedämme GRS: stä, on tullut aikaisemmista Jupiter-vierailuista. Ensin olivat Voyager-tehtävät, sitten Galileo-tehtävät ja tietysti Hubble-avaruusteleskooppi. Kunkin seuraavan tehtävän kuvanresoluutio on parantunut, mutta ei mitään lähellä JunoCamin tarkkuutta.
Kuvanlaatu parani niin heikosta kuin 150 km / pikseli niin hienoksi kuin 7 km / pikseli, joten ymmärryksemme GRS: stä on parantunut sen mukana. Sanchez-Lavegan paperi keskittyy myrskyn viiteen erityiseen morfologiseen ominaisuuteen: pienikokoisiin pilviklusteriin, mesoskaala-aaltoihin, spiraalivorteihin, keskimmäiseen turbulenssin ytimeen ja filamenttirakenteisiin.
- Kompaktit pilviklusterit muistuttavat maapallon ilmakehässä olevia altocumulus-pilviä ja voivat ehdottaa ammoniakin tiivistymistä.
- Mesoscale-aallot ovat aaltopaketteja, jotka voivat osoittaa vakauden alueita.
- Kierrepyörät ovat pyörreitä, joiden säde on noin 500 km ja jotka osoittavat voimakkaan vaakasuuntaisen tuulenleikkauksen.
- GRS: n keskimääräinen turbulentti ydin on noin 5200 km pitkä tai noin 40% maapallon halkaisijasta.
- Suuret tummat, ohuet, aaltoilevat filamentit, joiden pituus on 2 000–7 000 km, liikkuvat erittäin suurella nopeudella pyörteen ulkopuolella. Niillä voi olla erilainen koostumus kuin muilla ominaisuuksilla tai ne voivat olla erilainen korkeus.
Tutkimuksen mukaan GRS: n koko on muuttunut dramaattisesti viimeisen 140 vuoden aikana, tuulet ovat muuttuneet vain vaatimattomasti vuodesta 1979, jolloin Voyager-operaatiot vierailivat Jupiterissa. Kirjoittajat ehdottavat, että "syvästi juurtunut dynaaminen kierto" ylläpitää näitä tuulen nopeuksia. Lisäksi ne viittaavat siihen, että rikkaat morfologiat GRS: n yläosassa heijastavat pilvien yläosien dynamiikkaa.
Tutkimuksesta:
Vertailu aikaisempien tehtävien korkean resoluution kuviin viittaa tämän kerroksen dynamiikan suuriin ajallisiin vaihteluihin, mitä GRS: n vuorovaikutus voimakkaasti leveysasteella lähellä olevien ilmiöiden kanssa (Sánchez-Lavega ym. 1998, 2013). Vaikka GRS: n koko on kuitenkin muuttunut voimakkaasti viimeisen 140 vuoden aikana (Rogers 1995; Simon ym. 2018), GRS: n tuulikenttä osoittaa vaatimattomia muutoksia ajanjaksolla 1979–2017 (kuva 6), mikä tarkoittaa syvästi juurtuneita dynaaminen kierto. Näihin tuuliin upotetut rikkaat GRS-pilvikorkeat morfologiat heijastavat järjestelmän yläosassa olevaa dynamiikkaa.
Tutkijoiden työ jatkuu edelleen Jupiterin ilmapiirin ja GRS: n muodostumisen ja ylläpidon ymmärtämiseksi. Juno-avaruusaluksen instrumentit auttavat tässä, samoin kuin Hubble. Junon mikroaaltoradiometri (MWR) on suunniteltu tutkimaan piilotettua rakennetta Jupiterin morfologisesti upeiden pilvipeitteiden alla. MWR: n tulisi kyetä koettamaan Jovian ilmapiiri 550 km: n syvyyteen. Se on jo paljastanut, että jotkut pinnalla näkyvät ilmakehän piirteet ulottuvat ainakin 300 km: n syvyyteen.
Tutkimuksen laatijat tiivistävät sen parhaiten: ”Tietomme GRS-dynamiikasta kasvaa entisestään, johtuen käynnissä olevista vertikaalisen painovoiman kuulusteluista ja havainnoista, jotka tehdään MWR-instrumentilla Juno-aluksella, sekä HST: n tukemasta kampanjasta, Maapallon kaukoputket ja suunniteltu tulevaisuuden James Webbin avaruusteleskooppi (Norwood ym. 2016) tästä ainutlaatuisesta ja kiehtovasta ilmiöstä. ”
- American Astronomical Society lehdistötiedote: JunoCam kuvaa Jupiterin suuren punaisen pisteen dynamiikkaa
- Tutkimus: Jupiterin suuren punaisen pisteen rikas dynamiikka JunoCamilta: Juno Images
- NASA Juno Mission -sivu
- NASA: n lehdistötiedote: Koko uusi Jupiter: Ensimmäiset tieteen tulokset NASA: n Juno-operaatiosta
